Saturns lave middeltetthet er direkte bevis på At dens sammensetning hovedsakelig er hydrogen. Under forholdene som finnes i planeten, oppfører hydrogen seg som en væske i stedet for en gass ved trykk over omtrent en kilobar, tilsvarende en dybde på 1000 km (600 miles) under skyene; der er temperaturen omtrent 1000 K (1340 °F, 730 °C). Selv som en væske er molekylært hydrogen et svært komprimerbart materiale, og For Å oppnå Saturns gjennomsnittlige tetthet på 0, 69 gram per kubikk cm krever trykk over en megabar. Dette skjer på en dybde på 20.000 km (12.500 miles) under skyene, eller omtrent en tredjedel av avstanden til planetens sentrum.
Informasjon om Saturns indre struktur oppnås ved å studere dens gravitasjonsfelt, som ikke er sfærisk symmetrisk. Den raske rotasjonen og den lave middeltettheten som fører til forvrengning av planetens fysiske form forvrenger også formen på dens gravitasjonsfelt. Formen på feltet kan måles nøyaktig fra dens effekter på bevegelsen av romfartøy i nærheten og på formen på Noen av komponentene I Saturns ringer. Graden av forvrengning er direkte relatert til den relative mengden masse konsentrert I Saturns sentrale regioner i motsetning til dens konvolutt. Analyse av forvrengningen viser At Saturn er vesentlig mer sentralt kondensert Enn Jupiter og derfor inneholder en betydelig større mengde materiale tettere enn hydrogen nær sentrum. Saturns sentrale regioner inneholder omtrent 50 prosent hydrogen i masse, Mens Jupiters inneholder omtrent 67 prosent hydrogen.
ved et trykk på omtrent to megabar og en temperatur på ca. 6 000 K (10 300 °F, 5 730 °C), forventes det molekylære fluidhydrogenet å gjennomgå en større faseovergang til en flytende metallisk tilstand, som ligner et smeltet alkalimetall som litium. Denne overgangen skjer på en avstand omtrent halvveis mellom Saturns skytopper og sentrum. Bevis fra planetens gravitasjonsfelt viser at den sentrale metalliske regionen er betydelig tettere enn det som ville være tilfelle for rent hydrogen blandet bare med solforhold av helium. Overflødig helium som bosatte seg fra planetens ytre lag, kan delvis utgjøre den økte tettheten. I Tillegg Kan Saturn inneholde en mengde materiale tettere enn både hydrogen og helium med en total masse så mye som 30 Ganger Jordens, men dens nøyaktige fordeling kan ikke bestemmes ut fra tilgjengelige data. En stein-og isblanding av omtrent 15-18 Jordmasser vil sannsynligvis være konsentrert i en tett sentral kjerne.
den beregnede elektriske ledningsevnen til Saturns ytre kjerne av flytende metallisk hydrogen er slik at hvis langsomme sirkulasjonsstrømmer er til stede-som forventet med strømmen av varme til overflaten ledsaget av gravitasjonssetting av tettere komponenter-er det tilstrekkelig dynamo-handling for å generere planetens observerte magnetfelt. Saturns felt er således produsert av i hovedsak den samme mekanismen som produserer Jordens felt (se dynamo teori). Ifølge dynamo-teorien kan det dype feltet—den delen av feltet i nærheten av dynamo—regionen nær kjernen-være ganske uregelmessig. På den annen side er den ytre delen av feltet som kan observeres av romfartøy ganske vanlig, med en dipolakse som er nesten justert med rotasjonsaksen. Teorier har blitt foreslått at magnetfeltlinjer blir gjort mer symmetriske til rotasjonsaksen før de når overflaten ved at de passerer gjennom en ikke-konveksjonerende, elektrisk ledende region som roterer med hensyn til feltlinjene. Den slående forandringen observert i magnetfeltrotasjonsperioden de siste 25 årene, nevnt ovenfor, kan være relatert til virkningen av dype elektriske strømmer som involverer den ledende kjerne.
I gjennomsnitt utstråler Saturn omtrent dobbelt så mye energi ut i rommet enn Den mottar Fra Solen, hovedsakelig ved infrarøde bølgelengder mellom 20 og 100 mikrometer. Denne forskjellen indikerer At Saturn, Som Jupiter, har en kilde til intern varme. Kilo for kilo masse Er Saturns indre energiutgang i dag lik Jupiters. Men Saturn er mindre massiv Enn Jupiter og hadde dermed mindre total energiinnhold da begge planetene ble dannet. For det fortsatt å utstråle På Jupiters nivå betyr at energien tilsynelatende kommer i det minste delvis fra en annen kilde.
en beregning av termisk evolusjon viser At Saturn kunne ha oppstått med en kjerne av 10-20 Jordmasser bygget opp fra økningen av isrike planetesimaler. På toppen av dette ville en stor mengde gassformig hydrogen og helium fra den opprinnelige soltåken ha akkumulert ved gravitasjonskollaps. Det antas At Jupiter gjennomgikk en lignende opprinnelsesprosess, men at Den fanget en enda større mengde gass. På begge planeter ble gassen oppvarmet til høye temperaturer-flere titusenvis av kelvins – i løpet av fangsten. Jupiters nåværende indre energiproduksjon kan da forstås som langsom avkjøling av en opprinnelig varm planet over solsystemets alder, rundt 4, 6 milliarder år. Hvis Saturn hadde sakte avkjølt, ville energiproduksjonen ha falt under den nåværende observerte verdien for rundt to milliarder år siden. Den mest sannsynlige forklaringen på den nødvendige ekstra energikilden er At Helium i Saturns indre har utfelt fra løsning i hydrogen og danner tette «regndråper» som faller. Som heliumdråper i metallisk fase av hydrogen» regn » ned i dypere nivåer, blir potensiell energi omdannet til kinetisk energi av dråpebevegelse. Friksjon demper deretter denne bevegelsen og omdanner den til varme, som føres opp til atmosfæren ved konveksjon og utstråles ut i rommet, og dermed forlenger Saturns indre varmekilde. (Det antas at denne prosessen også har skjedd—men i mye mer begrenset grad—I Jupiter, som har et varmere interiør og dermed tillater mer helium å holde seg i løsningen.) De Voyagers ‘ påvisning av en betydelig uttømming av helium I Saturns atmosfære opprinnelig ble tatt som et bevis på denne teorien, men det har siden blitt åpnet for spørsmål.